Галогеноводородные кислоты это соединения галогенов с водородом, галогеноводороды общее название подгруппы фтора.
Каждому галогену соответствует своя кислота.
Например:
- Фтор — плавиковая кислота — водный раствор фтороводорода.
- Хлор — соляная кислота — водный раствор хлороводорода.
- Бром — бромоводородная кислота — водный раствор бромоводорода.
- Йод — йодоводородная кислота — водный раствор иодоводорода.
- Астат — астатоводородная кислота — водный раствор астатоводорода.
У галогенов характерны кислород содержащие кислоты например: гипофтористая кислота HOF, гипохлористая кислота HClO и т.д.
Что такое галогеноводородные кислоты
Из галогеноводородных кислот наибольшее применение имеет соляная кислота. Она принадлежит к числу бескислородных кислот.
Формула соляной кислоты такая же, как и хлористого водорода, — НСl. Поскольку соляная кислота представляет собой раствор хлористого водорода в воде, она никогда не может быть 100%.
Самая высокая концентрация, которая может быть достигнута при насыщении воды хлористым водородом,равна 36,5%. Удельный вес такой кислоты равен 1,18 г /м3.
Над поверхностью концентрированной соляной кислоты всегда заметен «дымок».
Это выделяющийся из кислоты хлористый водород соединяется на воздухе с парами воды и образует «туман», представляющий собой мельчайшие капельки соляной кислоты.
Соляная кислота имеет характерный, иногда очень сильный запах хлористого водорода, поэтому соляную кислоту рекомендуется хранить в вытяжном шкафу в склянках с притертыми пробками и притертыми колпаками (рис.).
Рис. Сосуд для хранения летучих веществ с притертой пробкой и притертым колпаком.
Переливание соляной кислоты из сосуда в сосуд должно производиться также под тягой.
Полярный характер связи в молекуле хлористого водорода приводит к тому, что в растворе его молекула легко диссоциирует на ионы:
НСl = Н+ + Сl—
Соляная кислота является сильным электролитом.
Соляная кислота
Соляная кислота — едкая жидкость, поэтому следует принимать меры предосторожности и при попадании на кожу или одежду немедленно смывать ее большим количеством воды и в дальнейшем нейтрализовать содой.
Соляная кислота обладает характерными свойствами кислот.
Она изменяет окраску индикаторов, а также дает следующие реакции:
С металлами более активными, чем водород:
Zn + 2НСl = ZnCl2 + H2
Zn0 + 2H+ + 2Cl— = Zn2+ + 2Cl— + H2↑
Zn0 + 2H+ = Zn2+ + H2
С основными окислами:
MgO + 2HCl = MgCl2 + H2O
MgO + 2H+ + 2Cl— = Mg2+ + 2Сl— + H2O
MgO + 2H+ = Mg2+ + H2O
С растворимыми и нерастворимыми основаниями:
NaOH + НСl = NaCl + H2O
Na+ + ОН— + H+ + Сl— = Na+ + Cl— + H2O
Н+ + OH— = H2O
Cu(OH)2 + 2НСl = CuCl2 + 2H2O
Сu(ОН)2 + 2Н+ + 2Сl— = Cu2+ + 2Сl- + 2H2O
Cu(OH)2 + 2H+ = Cu2+ + 2H2O
С солями:
Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + H2O + CO2
2Na+ + CO23— + 2H+ + 2Cl— = 2Na+ + 2Cl— + H2O + CO2
2H+ + CO23— = H2O + CO2
Качественная реакция на соляную кислоту
Особенно интересно взаимодействие соляной кислоты с растворимыми серебряными солями, например с нитратом серебра:
AgNO3 + НСl = AgCl + HNO,
Ag+ + Cl— = AgCl
При этой реакции образуется белый творожистый осадок, нерастворимый в кислотах, но растворимый в аммиаке с образованием комплексного соединения.
Реакция с нитратом серебра является характерной качественной реакцией на соляную кислоту и ее соли.
С помощью этой реакции распознаются соляная кислота и ее соли (качественная реакция на серебро).
Атом хлора в молекуле соляной кислоты, так же как и в молекуле хлористого водорода, находится в отрицательной степени окисления —1.
Поэтому в окислительно-восстановительных реакциях соляная кислота ведет себя как восстановитель.
Плавиковая кислота
Другие галогеноводородные кислоты весьма сходны с соляной кислотой. Некоторые особенности свойств имеются у плавиковой кислоты, которая в отличие от остальных кислот является слабым электролитом.
Фтор обладает высокой электроотрицательностью, небольшим (по сравнению с другими галогенами) радиусом атома и очень прочно удерживает около себя водород.
Плавиковая кислота растворяет стекло.
Главным компонентом стекла является двуокись кремния, которая реагирует с плавиковой кислотой, образуя четырехфтористый кремний:
4HF + SiO2 = SiF4 + 2H2O
Плавиковую кислоту никогда не хранят в стеклянной посуде.
Ее хранят и перевозят либо в посуде, сделанной из парафина с воском (на парафин плавиковая кислота не действует), либо в каучуковых или эбонитовых сосудах.
Все остальные галогеноводородные кислоты являются сильными электролитами.
➡️ 27. Даны вода, поваренная соль, водород. Как, пользуясь этими веществами, можно получить соляную кислоту? Ответ подтвердите уравнениями реакций. (См. Ответ)
28. На 45 г поваренной соли подействовали 49 г серной кислоты. При этом получилось 12 г хлористого водорода.
Можно ли из смеси, оставшейся в реакционном сосуде, получить еще хлористый водород, если ничего не прибавлять?
Если да, то какой объем хлористого водорода может быть получен дополнительно?
29. Хлористый водород, полученный при действии концентрированной серной кислоты на 234 в поваренной соли, растворили в 354 г воды. Каковы процентная, молярная и нормальная концентрации этого раствора? (См. Ответ)
Применение галогеноводородных кислот
Галогеноводородные кислоты используются в разных областях народного хозяйства.
Применение соляной кислоты показано на схеме:
- Производство лекарственных препаратов,
- Хлоропреновый каучук,
- Получение поливинилхлоридов,
Получение хлоридов.
▷ Запишите в тетрадь области применения соляной кислоты.
Плавиковая кислота и стекло
Способностью плавиковой кислоты разъедать стекло пользуются при гравировке стеклянных изделий и вытравлении надписей.
Для этого изделие парафинируют, на парафине вычерчивают узор, а затем помещают в печь с освинцованными стенками (свинец, реагируя с плавиковой кислотой, покрывается нерастворимым фтористым свинцом, не допускающим дальнейшего окисления).
В печь пропускают пары плавиковой кислоты. Через некоторое время изделие извлекают и снимают парафин.
Места, защищенные парафином, действию плавиковой кислоты не подвергались, а свободное от парафина стекло частично растворилось и на поверхности его образовался узор, вычерченный на парафине.
Если грани узора отшлифовать, то получается красивое хрустальное изделие. Точно так же делают «вечные» надписи на склянках с реактивами.
Бромоводород
Газ по свойствам близкий к хлороводороду. Раствор в воде — бромоводородная кислота — более сильная, чем соляная кислота (α = 93,5%).
Имеет свойства кислоты-неокислителя. Взаимодействует с активными металлами с выделением водорода, с основными оксидами и основаниями с образованием солей.
Как хлорид серебра, бромид серебра нерастворим в воде. Более сильный восстановитель чем соляная кислота.
Если из хлоридов концентрированная серная кислота только вытесняет хлороводород, то бромиды, как и саму кислоту, она окисляет.
Йодоводород
Газ по свойствам близкий к хлороводороду и бромоводороду. Раствор его в воде — иодоводородная кислота — более сильная, чем HCl или HBr (α = 95%).
Имеет свойства кислоты-не окислителя. Взаимодействует с активными металлами с выделением водорода, с основными оксидами и основаниями с образованием солей
Один из самых сильных восстановителей, окисляется до молекулярного йода
Статья на тему Галогеноводородные кислоты